Aflatoxină - Aflatoxin

Nu trebuie confundat cu toxina alfa .
Image
Structura chimică a aflatoxinei B 1

Aflatoxinele sunt diferiți agenți cancerigeni și mutageni otrăvitori care sunt produși de anumite mucegaiuri , în special de speciile Aspergillus . Ciupercile cresc în sol, vegetație în descompunere și diverse produse alimentare și produse de bază, cum ar fi fân, porumb dulce , grâu , mei , sorg , manioc , orez , ardei iute , semințe de bumbac , arahide , nuci de copac , semințe de susan , semințe de floarea-soarelui și diferite condimente. Pe scurt, ciupercile relevante cresc pe aproape orice cultură sau hrană. Când astfel de alimente contaminate sunt procesate sau consumate, aflatoxinele intră în alimentația generală. Au fost găsite atât în ​​hrana pentru animale de companie, cât și în alimentația umană, precum și în materiile prime pentru animalele agricole. Animalele hrănite cu alimente contaminate pot transmite produsele de transformare a aflatoxinei în ouă, produse lactate și carne. De exemplu, furajele contaminate pentru păsări sunt sursa suspectată de carne și ouă de pui contaminate cu aflatoxine în Pakistan.

Copiii sunt afectați în mod deosebit de expunerea la aflatoxină, care este asociată cu creșterea stopată, dezvoltarea întârziată, afectarea ficatului și cancerul hepatic. În unele studii a fost raportată o asociere între stunting în copilărie și expunerea la aflatoxine, dar nu a putut fi detectată în totalitate. Mai mult, o relație de cauzalitate între stunting în copilărie și expunerea la aflatoxine nu a fost încă demonstrată în mod concludent prin studii epidemiologice, deși astfel de investigații sunt în curs de desfășurare. Adulții au o toleranță mai mare la expunere, dar sunt și expuși riscului. Nici o specie de animal nu este imună. Aflatoxinele sunt printre cele mai cancerigene substanțe cunoscute. După intrarea în organism, aflatoxinele pot fi metabolizate de ficat într-un intermediar epoxidic reactiv sau hidroxilat pentru a deveni aflatoxina M 1 mai puțin dăunătoare .

Intoxicația cu aflatoxină rezultă cel mai frecvent din ingestie, dar cel mai toxic compus aflatoxinic, B 1 , poate pătrunde prin piele.

Nivelul de acțiune al Administrației pentru Alimente și Medicamente din Statele Unite (FDA) pentru aflatoxina prezentă în alimente sau furaje este de 20 până la 300 ppb . FDA a avut ocazia să declare amintirea atât a alimentelor umane, cât și a celor pentru animale de companie ca măsură de precauție pentru a preveni expunerea.

Termenul "aflatoxină" este derivat din numele speciei Aspergillus flavus , în care au fost descoperiți mai întâi unii dintre compuși. Cuvântul a fost inventat în jurul anului 1960 după descoperirea sa ca sursă a „ bolii Turcia X ”. Aflatoxinele formează una dintre grupările majore de micotoxine și, în afară de Aspergillus flavus, apar membri ai grupului de compuși la specii precum: Aspergillus parasiticus , Aspergillus pseudocaelatus , Aspergillus pseudonomius "și Aspergillus nomius".

Tipuri majore și metaboliții lor

Aflatoxina B 1 este considerată cea mai toxică și este produsă atât de Aspergillus flavus, cât și de Aspergillus parasiticus . Aflatoxina M 1 este prezentă în bulionul de fermentație al Aspergillus parasiticus , dar ea și aflatoxina M 2 sunt produse și atunci când un ficat infectat metabolizează aflatoxina B 1 și B 2 .

  • Aflatoxina B 1 și B 2 (AFB), produsă de Aspergillus flavus și A. parasiticus
  • Aflatoxina G 1 și G 2 (AFG), produsă de unele grupuri II A. flavus și Aspergillus parasiticus
  • Aflatoxina M 1 (AFM 1 ), metabolit al aflatoxinei B 1 la oameni și animale (expunerea la niveluri de ng poate proveni din laptele matern)
  • Aflatoxina M 2 , metabolit al aflatoxinei B 2 din laptele bovinelor hrănite cu alimente contaminate
  • Aflatoxicol (AFL): metabolit produs prin descompunerea inelului lactonic
  • Aflatoxina Q 1 (AFQ 1 ), metabolit major al AFB 1 în preparatele hepatice in vitro ale altor vertebrate superioare

AFM, AFQ și AFL păstrează posibilitatea de a deveni epoxid. Cu toate acestea, ele par mult mai puțin capabile să provoace mutageneză decât toxina nemetabolizată.

Condiții de contaminare

Aflatoxinele sunt produse atât de Aspergillus flavus, cât și de Aspergillus parasiticus , care sunt forme obișnuite de mucegaiuri "buruieni" răspândite în natură. Prezența acestor mucegaiuri nu indică întotdeauna că sunt prezente niveluri dăunătoare de aflatoxină, dar indică un risc semnificativ. Matrițele pot coloniza și contamina alimentele înainte de recoltare sau în timpul depozitării, în special după expunerea prelungită la un mediu cu umiditate ridicată sau la condiții stresante, cum ar fi seceta.

Habitatul nativ al Aspergillus se află în sol, vegetație în descompunere, fân și cereale care suferă deteriorări microbiologice, dar invadează toate tipurile de substraturi organice ori de câte ori condițiile sunt favorabile creșterii sale. Condițiile favorabile pentru producerea de aflatoxine includ un conținut ridicat de umiditate (cel puțin 7%) și temperaturi de la 55 ° F (13 ° C) la 104 ° F (40 ° C) [optim 27 la 30 ° C (81 la 86 ° F) ]. Aflatoxinele au fost izolate din toate culturile majore de cereale și din surse la fel de diverse precum untul de arahide și canabisul. Produsele de bază contaminate în mod regulat cu aflatoxine includ manioc, ardei iute, porumb, semințe de bumbac, mei, arahide, orez, sorg, semințe de floarea-soarelui, nuci, grâu și o varietate de condimente destinate consumului uman sau animal. Produsele de transformare a aflatoxinei se găsesc uneori în ouă, produse lactate și carne atunci când animalele sunt hrănite cu boabe contaminate.

Un studiu realizat în Kenya și Mali a constatat că practicile predominante de uscare și depozitare a porumbului erau inadecvate pentru a minimiza expunerea la aflatoxine.

Culturile organice, care nu sunt tratate cu fungicide , pot fi mai susceptibile la contaminarea cu aflatoxine.

Prevenirea

Există dovezi foarte limitate care arată că educația agricolă și nutrițională poate reduce expunerea la aflatoxină în țările cu venituri mici sau medii.

Patologie

Nici o specie de animal nu este imună la efectele toxice acute ale aflatoxinelor. Oamenii adulți au o toleranță ridicată la expunerea la aflatoxine și rareori cedează aflatoxicozei acute, dar copiii sunt afectați în mod deosebit, iar expunerea lor poate duce la creșterea retardată și dezvoltarea întârziată, pe lângă toate simptomele menționate mai jos.

Expunerea la nivel înalt la aflatoxină produce o necroză hepatică acută (aflatoxicoză acută), rezultând ulterior ciroză sau carcinom al ficatului . Insuficiența hepatică acută se manifestă prin sângerări , edeme , modificări ale digestiei, modificări ale absorbției și / sau metabolismului nutrienților și modificări mentale și / sau comă .

Expunerea cronică, subclinică , nu duce la simptome atât de dramatice precum aflatoxicoza acută. Expunerea cronică crește riscul de a dezvolta cancer la ficat și vezică biliară, deoarece metaboliții aflatoxinelor se pot intercala în ADN și pot alchila bazele prin fragmentul epoxidic . Se crede că acest lucru provoacă mutații în gena p53 , o genă importantă în prevenirea progresiei ciclului celular atunci când există mutații ale ADN-ului sau semnalarea apoptozei (moartea celulară programată). Aceste mutații par să afecteze unele locații ale perechilor de baze mai mult decât altele, de exemplu, a treia bază a codonului 249 a genei p53 pare a fi mai susceptibilă la mutații mediate de aflatoxină decât bazele din apropiere. Ca și în cazul altor agenți de alchilare a ADN-ului, Aflatoxina B 1 poate provoca suprimarea imunității, iar expunerea la aceasta este asociată cu o încărcătură virală crescută la persoanele HIV pozitive.

Expresia bolilor legate de aflatoxine este influențată de factori precum specii, vârstă, nutriție, sex și posibilitatea expunerii concomitente la alte toxine. Principalul organ țintă la mamifere este ficatul, astfel încât aflatoxicoza este în primul rând o boală hepatică. Condițiile care cresc probabilitatea de aflatoxicoză la om includ disponibilitatea limitată de alimente, condițiile de mediu care favorizează creșterea mucegaiului pe produse alimentare și lipsa sistemelor de reglementare pentru monitorizarea și controlul aflatoxinelor.

O dietă obișnuită, care include legume apiacee , cum ar fi morcovii , păstârnacul , țelina și pătrunjelul, pot reduce efectele cancerigene ale aflatoxinei.

Nu există un antidot specific pentru aflatoxicoză. Îngrijirea simptomatică și de susținere adaptată la severitatea bolii hepatice poate include lichide intravenoase cu dextroză, vitamina K activă, vitaminele B și o dietă proteică restricționată, dar de înaltă calitate, cu un conținut adecvat de carbohidrați.

La alte animale

La câini, aflatoxina are potențialul de a duce la boli hepatice. Nivelurile scăzute de expunere la aflatoxine necesită un consum continuu timp de câteva săptămâni până la luni, pentru ca să apară semne de disfuncție hepatică. Unele articole au sugerat că nivelul toxic al hranei pentru câini este de 100-300 ppb și necesită expunere sau consum continuu timp de câteva săptămâni până la luni pentru a dezvolta aflatoxicoză. Nu sunt disponibile informații care să sugereze că câinii recuperați vor ceda ulterior la o boală indusă de aflatoxină.

Curcanii sunt extrem de sensibili la aflatoxicoză. Studii recente au arătat că acest lucru se datorează metabolizării eficiente mediată de citocromul P450 a aflatoxinei B 1 în ficatul curcanilor și de detoxifiere deficitară mediată de glutation-S-transferază .

Unele studii pe hamsteri gravizi au arătat o relație semnificativă între expunerea la aflatoxină B 1 (4 mg / kg, doză unică) și apariția anomaliilor de dezvoltare la descendenții lor.

În 2005, Diamond Pet Foods a descoperit aflatoxina într-un produs fabricat la unitatea lor din Gaston, Carolina de Sud . În 23 de state, Diamond a reamintit voluntar 19 produse formulate cu porumb și fabricate în instalația Gaston. Testarea a peste 2.700 de probe de produse finite, efectuate de laboratoare, a confirmat că doar două coduri de date ale a două formule de câini adulți au potențialul de a fi toxice.

În decembrie 2020 și ianuarie 2021, Midwestern Pet Foods a reamintit hrana pentru câini care conținea niveluri fatale de aflatoxină. Până la 12 ianuarie 2021 au murit 70 de câini din cauza otrăvirii cu aflatoxină.

Detectarea la oameni

Există două tehnici principale care au fost utilizate cel mai des pentru a detecta nivelurile de aflatoxină la om.

Prima metodă este măsurarea ADB 1 - aduct de guanină în urina subiecților. Prezența acestui produs de descompunere indică expunerea la aflatoxina B 1 în ultimele 24 de ore. Cu toate acestea, această tehnică măsoară doar expunerea recentă. Datorită timpului de înjumătățire al acestui metabolit, nivelul AFB 1 -guaninei măsurat poate varia de la o zi la alta, pe baza dietei, nu este ideal pentru evaluarea expunerii pe termen lung.

O altă tehnică care a fost utilizată este măsurarea nivelului ADB 1 - aductiv de albumină din serul sanguin. Această abordare oferă o măsură mai integrată a expunerii pe parcursul mai multor săptămâni sau luni.

Lista focarelor

Sursele internaționale de unt de arahide din comerț , uleiuri de gătit (de exemplu , ulei de măsline , arahide și susan ) și produse cosmetice au fost identificate ca fiind contaminate cu aflatoxină. În unele cazuri, cromatografia lichidă - spectrometria de masă tandem (LC – MS / MS) și alte metode analitice, au dezvăluit o gamă de la 48% la 80% din probele de produse selectate ca conținând cantități detectabile de aflatoxină. În multe dintre aceste produse alimentare contaminate, aflatoxina a depășit limitele de siguranță ale Administrației SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA) sau alte agenții de reglementare.

  • 2003 Kenya: otrăvire acută, 120 de decese confirmate.
  • Februarie-martie 2013: România, Serbia, Croația au importat în Europa de Vest - 2013 contaminarea cu aflatoxine .
  • Februarie 2013: contaminare cu Iowa.
  • 2014 (în curs): Nepal și Bangladesh , expuneri neonatale, găsite în sângele din cordonul ombilical .
  • 2019 Kenya: cinci mărci de făină de porumb amintite din cauza contaminării.
  • 2021 SUA: Contaminarea alimentelor pentru animale de companie fabricate de Midwestern Pet Food, provocând moartea a cel puțin 70 de câini.
  • 2021 (în curs) Sri Lanka: Ulei de cocos contaminat eliberat pentru consumul public de către administrația locală.

Vezi si

Resurse

linkuri externe